Medida experimental del caudal volumétrico

El otro día yo con mi equipo tuve que medir el caudal volumétrico a través de una tubería solo usando un 2000 mm 3 matraz volumétrico y un cronómetro. El extremo de la tubería descargaba a la atmósfera. Como pensábamos que la medición era muy imprecisa y solo teníamos 3 medidas por hacer, queríamos hacer la medición lo mejor que pudiéramos, así que les dije: "Oigan, midamos el tiempo que se tarda en llegar a 2000 mm". 3 tres veces y luego tomar la media simple de ese valor, por lo que el caudal sería

q ∗ = 3 t 1 + t 2 + t 3 × 2000  milímetro 3 / s .
y listo, minimizaremos los errores de manipulación".

Pero alguien dijo "eso no es lo mejor que se puede hacer, algo mejor es sacar 3 puntos ( t 1 , V 1 ) , ( t 2 , V 2 ) , ( t 3 , V 3 ) , haga una regresión lineal y use la pendiente como el caudal q ∗

Mi preocupación con este método es que si tomamos los puntos demasiado separados, algún punto estará cerca de cero y, por lo tanto, el error asociado con la manipulación del matraz será grande, pero si tomamos todos los puntos cerca de 2000, entonces el lineal la regresión será con 3 puntos muy cerca uno del otro, y si alguna medida saliera mal, eso afectaría mucho el resultado final.

¿Qué método crees que es más preciso ? ¿Por qué? Supongo que las estadísticas involucradas son simples, pero no puedo resolver esto por mí mismo.

En principio, puede empujar toda la expresión de error (incluida la correlación de los coeficientes a un ajuste lineal si desea verificar que C 0 = 0 ) simbólicamente antes de tiempo y luego introduzca valores aproximados para el caudal y el volumen de medición propuesto para encontrar una respuesta analítica. Obviamente, se trata de una gran cantidad de trabajo para una medida tan básica, pero se hace algo similar (que implica expresiones simbólicas completas de Monte Carlo) para medidas muy costosas en física nuclear y de alta energía.

Respuestas (1)

Si entendí correctamente su problema, suponiendo que la tasa de flujo volumétrico es constante, debe haber tres etapas de llenado del matraz:

  1. Proceso de poner el matraz bajo flujo.
  2. Relleno lineal
  3. saturación matraz

Si el caudal es derivado de la curva (Volumen x Tiempo), los mejores puntos de muestreo se encuentran en la etapa de 2 días. No en etapa de saturación.

Tu asesor tenía razón.

Hice un diagrama, para una mejor comprensión, pero me falta reputación para publicarlo en este momento.

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Sí, el caudal es constante y queremos determinar su valor. Podrías enviarlo por correo electrónico (ver mi perfil) ya que todavía no puedo entender por qué es mejor así.
Aquí tienes, el rojo es el que se mide después del llenado. los verdes están en etapa lineal, y el error es menor cuando entras en etapa lineal. enlace
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